ボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム
【課題】薄肉ボトルの変形や倒れなどを生ずることなく安定して搬送することができ、設置スペースもコンパクトで無菌環境の維持も容易なボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムを提供する。
【解決手段】無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマ装着機構でハカマを装着することで、ハカマの殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間を省スペースとし、無菌環境の維持を容易とする。 また、受取搬送ホイールに、密封済ボトル胴径の半周以上に亘って抱え込む開閉可能なホールド部材と、ボトルの搬送に追随し、密封済ボトル底部に向かって上下動し、ボトルの底部を支持するサポート部材とを設け、ネックリングで支えられている密封済ボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送を可能とし、変形や転倒を防止する。
【解決手段】無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマ装着機構でハカマを装着することで、ハカマの殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間を省スペースとし、無菌環境の維持を容易とする。 また、受取搬送ホイールに、密封済ボトル胴径の半周以上に亘って抱え込む開閉可能なホールド部材と、ボトルの搬送に追随し、密封済ボトル底部に向かって上下動し、ボトルの底部を支持するサポート部材とを設け、ネックリングで支えられている密封済ボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送を可能とし、変形や転倒を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＰＥＴボトルなどの合成樹脂製ボトルを無菌環境下で、ボトルの内外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液をボトル内に充填・密封して内容液を詰めた製品として後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムに関し、特にボトル胴部の平均肉厚が１０〜２５０μｍ程度の薄肉のボトルに対して、通常の速度で搬送しながら内容液の充填などが可能で、かつ無菌環境を省スペースにできるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料などの内容物のフレバー等を維持して高品質でボトルに充填密封するシステムとして無菌充填システムが採用されており、無菌環境を維持した空間（クリーンボックス）内でボトルを殺菌・洗浄し、次いで内容液を充填し、キャップで密封するようにする。
【０００３】
この無菌充填システムに用いられるボトルには、通常、ネック部にキャップ巻き締め用のカブラとサポート用のネックリングとが形成されたものが用いられる。
【０００４】
そして、無菌充填システムでの各工程は、例えば回転する搬送ホイールの周囲に複数のポケットを設け、それぞれのポケットにボトルを配し、ホイールの回転に沿ってボトルを搬送し、各搬送ホイールに受け渡しながら搬送して各工程を実施するようになっている。
【０００５】
そして、通常は、ボトルの搬送ホイールによる搬送には、開閉可能なグリッパをポケットに設けておき、ボトルのネック部を把持するようにし、また、搬送ホイール間の受け渡しは、一方の搬送ホイールのグリッパがネックリングを把持している場合、他方の搬送ホイールのグリッパでカブラを把持することで行われており、キャップを巻き締める密封工程では、カブラがキャップで覆われるため、グリッパでネックリング下部を把持した状態で搬送してキャップの装着が行われる。
【０００６】
ところが、キャップが巻き締められた密封工程から次の工程の搬送ホイールにボトルを受け渡す場合には、カブラを把持することができないため、例えば搬送ホイールのポケット下面周囲に滑面を設け、この滑面上にボトルを載置し、ボトル胴部とキャップ側面とを押さえながら搬送するようにしており、この次の搬送ホイールでは、空いているサポートリングを、グリッパで把持することで受け渡している。
【０００７】
しかしながら、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの薄肉のボトルでは、滑面上にボトルを載置し、胴部とキャップ側面とを押さえて搬送すると、胴部などが変形したり、転倒するなど搬送に支障が生じることがあった。
【０００８】
そこで、本出願人は、これらの問題点を解決するため、薄肉のプラスチックボトルに対し、無菌環境下で内容液を効率よく充填・密封して搬送するシステムとして、特許文献１（特願２００６−１１２５４２）のシステムを提案した。
【０００９】
このシステムは、例えば図７に示すように、洗浄したハカマを無菌環境のクリーンボックス内で殺菌し、充填工程前の殺菌した空の薄肉のボトルにハカマを装着することにより充填圧などによるボトルの変形を防止するとともに、充填・密封工程後のクリーンボックス内外など後工程のボトルの搬送をハカマを装着した状態で行うことによりボトルの変形や倒れることを防止し、生産効率を向上できるようにした優れたものである。
【特許文献１】特願２００６−１１２５４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような特許文献１におけるボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、薄肉のボトルを何ら問題なく搬送可能とし、充填速度も通常の肉厚のボトルの場合と何ら遜色ないものであるが、無菌環境のクリーンルームとしてのクリーンボックス内で充填前の空ボトルにハカマを装着するため、クリーンボックス内にハカマごと搬送する装置を設置するスペースが必要となり、また洗浄されたハカマのクリーンボックス内での殺菌が必要となるなど更なる改良が望まれている。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の課題と要望に鑑みてなされたもので、充填・密封されたボトルでも、ボトル底部を接地面に載置することなく、かつ変形や倒れなどを生ずることなく安定して搬送することができ、設置スペースもコンパクトで無菌環境の維持も容易なボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためこの発明の請求項１記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けられていることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けてあり、無菌閉鎖空間を出た後にハカマ装着機構でハカマを装着することで、ハカマの殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間を省スペースにでき、無菌環境の維持も容易としている。
【００１３】
また、この発明の請求項２記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項１に記載の構成に加え、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有していることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しており、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止できるようにしている。
【００１４】
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができるようになる。
【００１５】
さらに、この発明の請求項３記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項２に記載の構成に加え、前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有することを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有しており、ピック部材で、ネックリングの把持されていない部分を下から支持することで、ボトルの重量を一層確実に支持して安定して搬送できるようにしている。
【００１６】
また、この発明の請求項４記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項３に記載の構成に加え、前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有することを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有しており、ピック部材と対向して搬送経路に固定のヘッドガイド部材を設けることで、受け取り後のボトルの頭部の傾きを防止でき、一層安定した状態で搬送できるようになる。
【００１７】
さらに、この発明の請求項５記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項１に記載の構成に加え、前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材とを有していることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材とを有しており、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびネックグリップ部材でボトルのキャップ側面を把持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止できるようにしている。
【００１８】
また、この発明の請求項６記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項１に記載の構成に加え、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有していることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しており、ネックリングで支えられている密封済ボトルであってもキャップホールド部材でキャップ側面の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止できるようにしている。
【００１９】
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができるようになる。
【００２０】
さらに、この発明の請求項７記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項６に記載の構成に加え、前記キャップホールド部材は、前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されていることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記キャップホールド部材は、前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されており、キャップホールド部材の摩擦増大加工によって一層確実にホールドして搬送できるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の請求項１記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けてあるので、無菌閉鎖空間を出た後にハカマ装着機構でハカマを装着することで、ハカマの殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間を省スペースにでき、無菌環境の維持も容易にできる。
【００２２】
また、この発明の請求項２記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しているので、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止することができるとともに、無菌環境の維持も容易にできる。
【００２３】
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができる。
【００２４】
さらに、この発明の請求項３記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有しているので、ピック部材で、ネックリングの把持されていない部分を下から支持することで、ボトルの重量を一層確実に支持することができ、安定して搬送することができる。
【００２５】
また、この発明の請求項４記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有しているので、ピック部材と対向して搬送経路に設けた固定のヘッドガイド部材で、受け取り後のボトルの頭部の傾きを確実に防止することができ、一層安定した状態で搬送することができる。
【００２６】
さらに、この発明の請求項５記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材とを有しているので、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびネックグリップ部材でボトルのキャップ側面を把持することで、搬送することが可能となり、変形や転倒を防止して搬送することができる。
【００２７】
また、この発明の請求項６記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しているので、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもキャップホールド部材でキャップ側面の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送することが可能となり、変形や転倒を防止して搬送することができる。
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができる。
【００２８】
さらに、この発明の請求項７記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記キャップホールド部材は、前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されているので、キャップホールド部材の摩擦増大加工によって一層確実にホールドして搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の一実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図３はこの発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかり、図１は概略説明図、図２は各工程でのボトルの搬送状態の概略説明図、図３は受取搬送ホール部分を抽出した平面図および部分断面図である。
【００３０】
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、ＰＥＴボトルなどの合成樹脂製ボトルを無菌環境下で、ボトルの内外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液をボトル内に充填・密封して内容液を詰めた製品として後工程に搬送するシステムである。
【００３１】
この無菌充填システムで使用するボトル１０としては、ブロー成形された胴部の平均肉厚が１０〜２５０μｍの薄肉のＰＥＴボトルなどの合成樹脂製薄肉ボトルを対象としており、通常のＰＥＴボトルと同様に、ネック部には、キャップ巻き締め用のカブラ１１とサポート用のネックリング１２とが形成され、減容性を有したものである。
ここで、ボトルの胴部の平均肉厚（ｔ）とは、ボトルのネックリングより下の部分(ネックリングおよびキャップ締付け用のネジ部を除く部分)の首下重量（Ｇ）および使用樹脂の比重（γ）からボトルの首下体積（Ｖ）(＝Ｇ／γ)を求め、ボトルのネックリングより下の部分の首下表面積（Ｓ）を算出し、ボトルの首下体積（Ｖ）をボトルの首下表面積（Ｓ）で除した値（ｔ）（＝Ｖ／Ｓ）をいう。
【００３２】
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、無菌環境に維持された無菌閉鎖空間であるクリーンルームとしてのクリーンボックス２１内に空のボトル１０が搬入されると、クリーンボックス２１内を受け渡しながら搬送して殺菌・洗浄工程２２でボトル１０の殺菌・洗浄を行い、次いで、充填・密封工程２３で空のボトル１０に内容液を充填し、キャップ１３を巻き締めて密封して密封済ボトル１０Ａとした後、クリーンボックス２１外に排出するようにしてある。
本明細書において、無菌閉鎖空間とは、容器搬入のための出入り口を設けた作業室内の一部空間を囲って密封空間とし、この密封空間内表面および密封空間に設置された機器表面を殺菌洗浄し、合わせてこの密封空間内に陽圧の無菌空気を導入して無菌状態を維持するようにした空間、あるいは作業室をクリーンルームとし、このクリーンルームに設置された機器表面を殺菌洗浄し、合わせてクリーンルームの天井部に設置したＨＥＰＡフィルターより無菌エアーをフロー制御しながら供給して無菌状態を維持した空間を意味する。
このように無菌閉鎖空間は、内部が陽圧に維持され、開口部よりエアーが放出されるため、外部の菌が無菌閉鎖空間内に侵入することが防止される。
しかし、開口部分があまりにも大きいと、陽圧維持が難しくなることから、排出口となる出口開口部分は、回転ホイールと、ホイール先端のグリッパと、グリッパに装着されたボトルのみが通過可能なスリット状開口とすることで、搬送には何ら影響せずに、空間内の陽圧維持を可能としている。
【００３３】
そして、クリーンボックス２１以降の後工程の密封済ボトル１０Ａの搬送を、クリーンボックス２１の排出口に設けたハカマ装着機構２４で密封済ボトル１０Ａの底部１４にハカマ２５を装着し、ハカマ装着状態で行なうようにしてあり、こうすることで、クリーンボックス２１内にハカマの殺菌工程やボトルへのハカマ装着機構を設ける必要をなくし、クリーンボックス２１をコンパクトにして省スペースとするようにしている。
【００３４】
一方、このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１の各工程のクリーンボックス２１内での搬送は、これまでと同様に、例えば回転する搬送ホイールの周囲に複数のポケットを設け、各ポケットに設けた開閉可能なグリッパ２６で空のボトル１０のネック部のカブラ１１あるいはサポートリング１２を把持するようにし、複数の搬送ホイール間の空のボトル１０の受け渡しは、一方の搬送ホイールのグリッパ２６がネックリング１２を把持している場合には、他方の搬送ホイールのグリッパ２６でカブラ１１を把持することを繰り返すことで行なわれる。
【００３５】
例えば、殺菌・洗浄工程２２では、処理に必要な時間を確保できるように、必要に応じて大小複数の搬送ホイールが設けられ、殺菌用の搬送ホイールで搬送される間にボトル１０の内外面を過酢酸などの薬液や温水などにより殺菌が行なわれ、その後洗浄用の搬送ホイールに受け渡して搬送される間に無菌水でボトル１０の内外面を洗浄することが行なわれる。
【００３６】
こうしてボトル１０の殺菌・洗浄が行なわれた後、充填・密封工程２３で、まず内容液の充填が行なわれ、充填用の搬送ホイールのグリッパ２６に受け渡された空のボトル１０を回転搬送する間に所定量の内容液が充填される。この充填工程でも処理に必要な時間を確保できるように、必要に応じて大小複数の搬送ホイールが設けられ、グリッパ２６によりボトル１０のカブラ１１とネックリング１２とのいずれかを把持することで受け渡しが行なわれる。
【００３７】
そして、キャップ１３を巻き締める密封工程２３に内容液が充填されたボトル１０Ａを受け渡す場合には、キャッパ２７でキャップ１３を巻き締めることでカブラ１１が覆われるため、密封用の密封工程搬送ホイール２８では、グリッパ２６でネックリング下部を把持した状態で搬送が行なわれるようにし、この状態で、これまでと同様に、キャッパ２７によってキャップ１３が巻き締められて密封され、密封済ボトル１０Ａとなる。
【００３８】
こうして内容液が充填され、キャップ１３で密封された密封済ボトル１０Ａは、密封工程搬送ホイール２８のグリッパ２６でネックリング１２の下部が把持され、カブラ１１がキャップ１３で覆われているため、次ぎの受取搬送ホイール２９への受け渡しをグリッパで行なうことができない。また、搬送経路に滑面を設けてその上にボトル１０Ａの底部を載置して滑らすことで搬送することも薄肉ボトルでは胴部の変形や転倒のおそれがあるなど支障が生じることがある。
【００３９】
そこで、このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、密封済ボトル１０Ａを受け取る受取搬送ホイール２９に、図３に示すように、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って密封済ボトル１０Ａを抱え込む開閉可能なホールド部材３０と、この密封済ボトル１０Ａの搬送に追随し、密封済ボトル１０Ａの底部１４に向かって上下動し、上昇位置で密封済ボトル１０Ａの底部１４を支持するサポート部材３６とが設けてある。
【００４０】
このホールド部材３０は、一対のホールドアーム３１，３１を備え、円弧状のホールド部３１ａ，３１ａを閉じた状態とすることで、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上を抱え込むことがきるようにしてあり、閉じた状態で胴径と同一ないし僅かに大きい円の一部を構成し、ボトル１０Ａの胴部を変形させるような力が加わらないようにしてある。そして、一対のホールドアーム３１，３１のそれぞれのアーム部３１ｂ、３１ｂの端部が回動軸３２，３２に取り付けられて回動可能とされるとともに、回動軸３２，３２間に噛み合い歯車３３，３３が取り付けられ、互いを連動して開閉できるようにしてあり、一方の回動軸３２に水平アーム３４が一体に連結され、水平アーム３４の端部にローラ状のカムフォロア３５が取り付けられ、図示しない固定カムによって水平アーム３４を揺動することで受取搬送ホイール２９の回転に同期して所定の受け渡し位置で開閉できるようにしてある。
【００４１】
また、サポート部材３６は、密封済ボトル１０Ａの底部１４に当てて荷重を支持することができるサポート板３７を備え、このサポート板３７が昇降ガイドロッド３８に沿って昇降可能に支持してあり、例えばサポート板３７にブラケット３９を介してローラ状のカムフォロア４０を一体に取り付け、図示しない固定カムによってサポート板３７を上下動することで、受取搬送ホイール２９の回転に同期して所定の受け渡し位置で昇降できるようにしてある。
【００４２】
このような受取搬送ホイール２９では、密封済ボトル１０Ａを底部１４に当てるサポート部材３６のサポート板３７で荷重を支えることができ、胴部をホールド部材３０の一対のホールドアーム３１，３１で胴径の半周以上を抱え込むようにすることで、回転搬送にともなう遠心力により転倒したり、胴部が変形することを防止することができ、胴部の平均肉厚が１０〜２５０μｍの薄肉のボトル１０Ａであっても通常のボトルの場合と同様に搬送することができる。
【００４３】
そして、次ぎの搬送ホイールには、密封済ボトル１０Ａの空いているネックリング１２を利用してグリッパ２６による搬送を行なうことができ、この状態で無菌閉鎖空間であるクリーンボックス２１から排出して、排出口のハカマ装着機構２４で、所定間隔で送られてくるハカマ２５とグリッパ２６によって搬送されている密封済ボトル１０Ａとを同期させ、簡単にハカマ２５を装着することができる。
【００４４】
こうしてハカマ２５が装着された密封済ボトル１０Ａは、一般的なハカマ装着を必要としない厚肉のボトルと同様に搬送可能となり、アキュムレートコンベアに搬送され、工程間の速度差の吸収やライン停止時のアキュムレートが行なわれるように構成され、さらに次ぎの工程の包装設備としてのケーサに単列または複数列で搬送され、ボトル１０Ａとハカマ２５が分離され、製品はパレタイザーに搬送される一方、ハカマ２５は洗浄されてハカマ装着機構２４に戻され、循環使用される。
なお、無菌閉鎖空間の出口搬送ホイールは、無菌閉鎖空間内で密封済みボトルを受け取り、グリッパが空間を出たところで、ハカマを装着するため、グリッパは一度無菌閉鎖空間の外部に露出することになり、菌に汚染されることが懸念される。そこで、無菌閉鎖空間の排出口を含む直前エリアの一部を囲って緩衝空間（グレーゾーン）を設けるようにし、外部に出たグリッパがこの緩衝空間を通って無菌閉鎖空間に戻るようにし、この緩衝空間で除菌を行うようにすれば、無菌閉鎖空間が汚染されることを確実に防止できる。
【００４５】
また、クリーンボックス２１外のハカマ２５を装着して行う後工程の搬送に用いるハカマは、薄肉ボトル１０Ａを底部１４で支持してボトル１０Ａの転倒を防止し、搬送コンベアにより加わるラインプレッシャによるボトル１０Ａの変形を防止するように、ボトル１０Ａの底部１４からの高さが設定された底付き円筒状に形成され、合成樹脂製や金属製としてある。
【００４６】
このようなハカマ２５を装着して行う後工程の搬送は、ボトル１０Ａ自体に外力が加わらないことから、ボトル１０Ａを連続状態、あるいは多列密集状態での搬送などのいずれでも良い。
【００４７】
このようにハカマ２５をクリーンボックス２１内に持ち込むことなく密封済ボトル１０Ａを装着して搬送するようにしていることから、殺菌の必要がなく、例えば図４に示すように、大容量で大径のボトル１０Ａに対応したハカマ２５を用意し、その内部に小容量で小径のボトル１０Ａ’に対しては、ハカマ２５にアタッチメント２５ａを装着することで対応することができる。
【００４８】
すなわち、従来のクリーンボックス内にハカマを持ち込む場合には、クリーンボックス内の無菌状態の維持の観点から、ハカマ自体を殺菌し易く、殺菌後は汚染され難いようにする必要があり、表面が連続するなどの単一形状にし、隙間などがない形状とていたが、この発明ではその必要がなくなった。
【００４９】
これにより、例えば円筒状のアタッチメント２５ａを装着し、ハカマ２５に係止凹部２５ｂを形成するとともに、アタッチメント２５ａに係止凸部２５ｃを形成し、互いを嵌合することで、ボトル１０Ａ’の着脱の際にアタッチメント２５ａの抜け出しを防止するようにしてある。
【００５０】
なお、アタッチメントとしては、筒状としてボトル１０Ａ’の周囲全体と接触して支持するものに限らず、放射方向に突き出す複数のリブを円周等間隔に装着することで、これらリブの中心部にボトル１０Ａ’を装着するようにしたもので構成することもできる。
【００５１】
このようなハカマ２５にアタッチメント２５ａを装着して大きさの異なるボトルの搬送を行なうようにすることで、搬送ターレットの高さ方向を調整することで、共用化することができ、各種容器に簡単に対応することができる。
【００５２】
このような殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１によれば、内部を無菌環境に維持された無菌閉鎖空間であるクリーンボックス２１に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトル１０を搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながら殺菌・洗浄工程２２でボトル１０の内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで充填・密封工程２３で内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て無菌閉鎖空間のクリーンボックス２１から後工程に密封済ボトル１０Ａを搬送する場合に、無菌閉鎖空間であるクリーンボックス２１の排出口に充填密封された密封済ボトル１０Ａの底部１４にハカマ２５を装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構２４が設けてあるので、ハカマ２５を無菌閉鎖空間２１の外で装着することで、ハカマ２５の殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間２１を省スペースにでき、無菌環境の維持も簡単にできる。
【００５３】
これにより、受取搬送ホイール２９からは、これまでと同様に、ネックリング１２を利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構２４にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができる。
【００５４】
また、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１によれば、密封工程２３が行われる密封工程搬送ホイール２８から密封済ボトル１０Ａを受け取る受取搬送ホイール２９は、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って密封済ボトル１０Ａを抱え込む開閉可能なホールド部材３０と、この密封済ボトル１０Ａの搬送に追随し、密封済ボトル１０Ａの底部１４に向かって上下動し、ボトル１０Ａの底部１４を支持するサポート部材３６とを有しているので、ネックリング１２で支えられている密封済みボトル１０Ａであってもホールド部材３０で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材３６でボトル１０Ａの底部１４を支持することで、滑面を滑らすことなく搬送が可能となり、ボトル１０Ａの変形や転倒を防止することができるとともに、無菌環境２１の維持も容易にできる。
【００５５】
さらに、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、さらに安定した状態で密封済ボトル１０Ａを搬送できるようにするため、図３中に示すように、密封工程２３の密封工程搬送ホイール２８でネックリング１２を把持しているグリッパ２６の非把持部分を利用して支持するピック部材４１が受取搬送ホイール２９に設けてあり、先端部に円弧状の支持凹部４２をネックリング１２の下に挿入して密封済ボトル１０Ａの荷重の一部ないし相当部分を支持するようにしてある。
【００５６】
このように、受取搬送ホイール２９に、密封工程搬送ホイール２８での密封済ボトル１０Ａのネックリング１２の非把持部分を下から支持するピック部材４１を設けてあるので、ピック部材４１で、ネックリング１２の把持されていない部分を下から支持することで、ボトル１０Ａの重量を一層確実に支持することができ、ボトル１０Ａの変形を防止して安定して搬送することができる。
【００５７】
また、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、密封工程搬送ホイール２８から密封済ボトル１０Ａを受取搬送ホイール２９で受け取った後、密封済みボトル１０Ａの搬送を一層安定した状態で行うため、受取搬送ホイール２９の搬送経路４３に、ネックリング１２の一部を支持するピック部材４１と対向させて固定のヘッドガイド部材４４が設けてあり、この固定のヘッドガイド部材４４を密封済ボトル１０Ａのネックリング１２の下部に当てるようにしたり、僅かな隙間を介して設置して、搬送中の密封済ボトル１０Ａの頭部が傾くことを防止する。
【００５８】
この固定のヘッドガイド部材４４をピック部材４１と対向して設けることで、ボトル１０Ａの頭部の傾きを確実に防止することができ、一層安定した状態で搬送することができる。
【００５９】
次に、この発明の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの他の一実施の形態について図５により説明するが、すでに説明した上記実施の形態と同一部分には、同一記号を記し重複する説明は省略する。
【００６０】
この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ａでは、密封済ボトル１０Ａの受取搬送ホイール２９での支持を、ボトル１０Ａの底部１４を支えるサポート部材３６に替えてボトルキャップ１３の側面を把持するネックグリップ部材５０で行なうようにしたものである。
【００６１】
このネックグリップ部材５０は、円筒状の外筒５１の内側にドーナツ状のゴム製の中空体５２が取り付けられ、給排気口５３から供給するエアで中空体５２を膨らませることで、中空体５２の内側のボトルキャップ１３の側面を把持するようにするものである。
【００６２】
このようなネックグリップ部材５０をホールド部材３０とともに受取搬送ホイール２９の受取位置に上下動可能に設けることで、密封工程搬送ホイール２８のグリッパ２６によってネックリング１２で支持された密封済ボトル１０Ａであっても受取位置で受け取り、ネックグリップ部材５０で荷重を支持するとともに、ボトル１０Ａの胴部の変形や転倒をホールド部材３０で防止して搬送することができ、次ぎの搬送ホイールにネックリング１２をあけた状態で受け渡すことができる。
【００６３】
このような殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ａによれば、密封工程搬送ホイール２８から密封済ボトル１０Ａを受け取る受取搬送ホイール２９に、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って抱え込む開閉可能なホールド部材３０と、密封済ボトル１０Ａの搬送に追随し、ボトルキャップ１３に向かって上下動し、ボトルキャップ１３の側面を把持するネックグリップ部材５０とを設けてあるので、ネックリング１２で支えられている密封済ボトル１０Ａであってもホールド部材３０で胴径の半周以上を抱えることおよびネックグリップ部材５０でボトル１０Ａのキャップ１３の側面を把持することで、搬送することが可能となり、変形や転倒を防止して搬送することができる。
【００６４】
なお、このネックグリップ部材を受取搬送ホイールに設ける場合に限らず、ボトルのネック部のカブラを把持するグリッパに替えて設けても良く、特にボトルに内容物を充填後、キャップによる密封前の搬送ホイールに設ける場合には、ネックグリップ部材の外筒の天面部にボトルの口部を塞ぐ栓体を設けておくことで、ドーナツ状の中空体を膨らませて把持すると同時に、栓体で密封状態として回転搬送することができ、ボトル胴部の変形を抑えることや内容物の漏出を防止することができる。また、空ボトルの状態にあっては、中空体の膨張によりボトルを擬似的に密封状態にし、ネックグリップ部材のみを用いて、ボトル胴部の変形を抑えながら搬送することもできる。
【００６５】
次に、この発明の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムのさらに他の一実施の形態について図６により説明するが、すでに説明した上記実施の形態と同一部分には、同一記号を記し重複する説明は省略する。
【００６６】
この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ｂでは、密封済ボトル１０Ａの受取搬送ホイール２９での支持を、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って抱え込むようにして把持する開閉可能なホールド部材３０に替えてボトルキャップ１３の側面を半周以上に亘って抱え込むようにして把持する開閉可能なキャップホールド部材６０で行なうようにしたもので、このキャップホールド部材６０と密封済ボトル１０Ａの底部１４を支えるサポート部材３６とで密封済ボトル１０Ａを支持するようにしてある。
【００６７】
このキャップホールド部材６０は、ホールド部材３０とほぼ同様に構成され、図６に示すように、一対のホールドアーム６１，６１を備え、円弧状のホールド部６１ａ，６１ａを閉じた状態とすることで、密封済ボトル１０Ａのキャップ１３の半周以上を抱え込むことがきるようにしてあり、閉じた状態でキャップ１３の外径と同一ないし僅かに小さな円の一部で構成し、密封済ボトル１０Ａのキャップ１３をしっかり把持できるようにしてある。また、このホールド部６１ａ、６１ａのキャップ１３の外周側面と接する表面には、摩擦増大加工が施され、例えばローレット加工６１ｂがされており、確実にキャップ１３を把持できるようにしてある。
そして、キャップホールド部材６０の開閉機構として、一対のホールドアーム６１，６１のそれぞれの基端部が回動軸６２，６２に回動可能に取り付けられて開閉可能とされるとともに、回動軸６２，６２間に噛み合い歯車６３，６３が取り付けられ、互いを連動して開閉できるようにしてあり、一方の回動軸６２に水平アーム６４が一体に連結され、水平アーム４４の端部にローラ状のカムフォロア６５が取り付けられ、固定カム６６によって水平アーム６４を揺動することで受取搬送ホイール２９の回転に同期して所定の受け渡し位置で開閉できるようにしてある。
なお、密封済ボトル１０Ａの底部１４に当てて支持するサポート部材３６は、既に説明したものと同一であり、ここでの説明は省略する。
【００６８】
このように構成した殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ｂによれば、キャップグリップ部材６０を、上下動可能なサポート部材３６とともに受取搬送ホイール２９に設けることで、密封工程搬送ホイール２８のグリッパ２６によってネックリング１２で支持された密封済ボトル１０Ａであっても受取位置で受け取り、底部１４に当てるサポート部材３６で密封済ボトル１０Ａの荷重を支持するとともに、キャップ１３をキャップホールド部材６０で把持することで、密封済ボトル１０Ａの変形や転倒を防止して搬送することができ、次ぎの搬送ホイールにネックリング１２をあけた状態で受け渡すことができる。
【００６９】
また、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ｂによれば、キャップホールド部材６０のホールド部６１ａ、６１ａのキャップ１３の外周側面と接する表面に、摩擦増大加工としてローレット加工６１ｂが施してあり、一層確実に密封済ボトル１０Ａを把持することができ、特に、合成樹脂製薄肉ボトルであっても胴部などに比べて剛性の高いキャップ１３を把持するようにしているので、確実かつ強固に把持することができる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、無菌閉鎖空間を構成するクリーンボックスを一体として内部に殺菌・洗浄工程や充填・密封工程を設けるようにしたが、それぞれを独立したボックスで構成するなど必ずしも一体にする必要はなく、適宜変更するようにしても良い。
さらに、上記実施の形態では、この発明の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムを工程中の1箇所にのみ設けて構成する場合を例に説明したが、従来のネックリングを保持する機構と交互に設置することで複数箇所に設置するようにしても良く、その場合に、それぞれ異なる本願発明の構成のものを設置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかる概略説明図である。
【図２】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかる各工程でのボトルの搬送状態の概略説明図である。
【図３】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかる受取搬送ホール部分を抽出した平面図および部分断面図である。
【図４】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかるハカマおよびアタッチメントの説明図である。
【図５】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの他の一実施の形態にかかる受取搬送ホール部分を抽出した一部を拡大した部分断面図である。
【図６】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムのさらに他の一実施の形態にかかる受取搬送ホール部分を抽出した平面図および部分断面図である。
【図７】特許文献１のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの概略説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ ボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム
１０ 空のボトル
１０Ａ、１０Ａ’ 密封済ボトル
１１ カブラ
１２ ネックリング
１３ キャップ
１４ 底部
２１ クリーンボックス（無菌閉鎖空間）
２２ 殺菌・洗浄工程
２３ 充填・密封工程
２４ ハカマ装着機構
２５ ハカマ
２５ａ アタッチメント
２５ｂ，２５ｃ 係止凹凸部
２６ グリッパ
２７ キャッパ
２８ 密封工程搬送ホイール
２９ 受取搬送ホイール
３０ ホールド部材
３１ ホールドアーム
３１ａ 円弧状のホールド部
３１ｂ アーム部
３２ 回動軸
３３ 噛み合い歯車
３４ 水平アーム
３５ カムフォロア
３６ サポート部材
３７ サポート板
３８ 昇降ガイドロッド
３９ ブラケット
４０ カムフォロア
４１ ピック部材
４２ 支持凹部
４３ 搬送経路
４４ 固定のヘッドガイド部材
５０ ネックグリップ部材
５１ 外筒
５２ ゴム製の中空体
５３ 給排気口
６０ キャップホールド部材
６１ ホールドアーム
６１ａ 円弧状のホールド部
６１ｂ 摩擦増大加工
６２ 回動軸
６３ 噛み合い歯車
６４ 水平アーム
６５ カムフォロア
６６ カム
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＰＥＴボトルなどの合成樹脂製ボトルを無菌環境下で、ボトルの内外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液をボトル内に充填・密封して内容液を詰めた製品として後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムに関し、特にボトル胴部の平均肉厚が１０〜２５０μｍ程度の薄肉のボトルに対して、通常の速度で搬送しながら内容液の充填などが可能で、かつ無菌環境を省スペースにできるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料などの内容物のフレバー等を維持して高品質でボトルに充填密封するシステムとして無菌充填システムが採用されており、無菌環境を維持した空間（クリーンボックス）内でボトルを殺菌・洗浄し、次いで内容液を充填し、キャップで密封するようにする。
【０００３】
この無菌充填システムに用いられるボトルには、通常、ネック部にキャップ巻き締め用のカブラとサポート用のネックリングとが形成されたものが用いられる。
【０００４】
そして、無菌充填システムでの各工程は、例えば回転する搬送ホイールの周囲に複数のポケットを設け、それぞれのポケットにボトルを配し、ホイールの回転に沿ってボトルを搬送し、各搬送ホイールに受け渡しながら搬送して各工程を実施するようになっている。
【０００５】
そして、通常は、ボトルの搬送ホイールによる搬送には、開閉可能なグリッパをポケットに設けておき、ボトルのネック部を把持するようにし、また、搬送ホイール間の受け渡しは、一方の搬送ホイールのグリッパがネックリングを把持している場合、他方の搬送ホイールのグリッパでカブラを把持することで行われており、キャップを巻き締める密封工程では、カブラがキャップで覆われるため、グリッパでネックリング下部を把持した状態で搬送してキャップの装着が行われる。
【０００６】
ところが、キャップが巻き締められた密封工程から次の工程の搬送ホイールにボトルを受け渡す場合には、カブラを把持することができないため、例えば搬送ホイールのポケット下面周囲に滑面を設け、この滑面上にボトルを載置し、ボトル胴部とキャップ側面とを押さえながら搬送するようにしており、この次の搬送ホイールでは、空いているサポートリングを、グリッパで把持することで受け渡している。
【０００７】
しかしながら、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの薄肉のボトルでは、滑面上にボトルを載置し、胴部とキャップ側面とを押さえて搬送すると、胴部などが変形したり、転倒するなど搬送に支障が生じることがあった。
【０００８】
そこで、本出願人は、これらの問題点を解決するため、薄肉のプラスチックボトルに対し、無菌環境下で内容液を効率よく充填・密封して搬送するシステムとして、特許文献１（特願２００６−１１２５４２）のシステムを提案した。
【０００９】
このシステムは、例えば図７に示すように、洗浄したハカマを無菌環境のクリーンボックス内で殺菌し、充填工程前の殺菌した空の薄肉のボトルにハカマを装着することにより充填圧などによるボトルの変形を防止するとともに、充填・密封工程後のクリーンボックス内外など後工程のボトルの搬送をハカマを装着した状態で行うことによりボトルの変形や倒れることを防止し、生産効率を向上できるようにした優れたものである。
【特許文献１】特願２００６−１１２５４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような特許文献１におけるボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、薄肉のボトルを何ら問題なく搬送可能とし、充填速度も通常の肉厚のボトルの場合と何ら遜色ないものであるが、無菌環境のクリーンルームとしてのクリーンボックス内で充填前の空ボトルにハカマを装着するため、クリーンボックス内にハカマごと搬送する装置を設置するスペースが必要となり、また洗浄されたハカマのクリーンボックス内での殺菌が必要となるなど更なる改良が望まれている。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の課題と要望に鑑みてなされたもので、充填・密封されたボトルでも、ボトル底部を接地面に載置することなく、かつ変形や倒れなどを生ずることなく安定して搬送することができ、設置スペースもコンパクトで無菌環境の維持も容易なボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためこの発明の請求項１記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けられていることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けてあり、無菌閉鎖空間を出た後にハカマ装着機構でハカマを装着することで、ハカマの殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間を省スペースにでき、無菌環境の維持も容易としている。
【００１３】
また、この発明の請求項２記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項１に記載の構成に加え、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有していることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しており、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止できるようにしている。
【００１４】
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができるようになる。
【００１５】
さらに、この発明の請求項３記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項２に記載の構成に加え、前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有することを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有しており、ピック部材で、ネックリングの把持されていない部分を下から支持することで、ボトルの重量を一層確実に支持して安定して搬送できるようにしている。
【００１６】
また、この発明の請求項４記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項３に記載の構成に加え、前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有することを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有しており、ピック部材と対向して搬送経路に固定のヘッドガイド部材を設けることで、受け取り後のボトルの頭部の傾きを防止でき、一層安定した状態で搬送できるようになる。
【００１７】
さらに、この発明の請求項５記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項１に記載の構成に加え、前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材とを有していることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材とを有しており、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびネックグリップ部材でボトルのキャップ側面を把持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止できるようにしている。
【００１８】
また、この発明の請求項６記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項１に記載の構成に加え、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有していることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しており、ネックリングで支えられている密封済ボトルであってもキャップホールド部材でキャップ側面の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止できるようにしている。
【００１９】
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができるようになる。
【００２０】
さらに、この発明の請求項７記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムは、請求項６に記載の構成に加え、前記キャップホールド部材は、前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されていることを特徴とするものである。
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記キャップホールド部材は、前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されており、キャップホールド部材の摩擦増大加工によって一層確実にホールドして搬送できるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の請求項１記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けてあるので、無菌閉鎖空間を出た後にハカマ装着機構でハカマを装着することで、ハカマの殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間を省スペースにでき、無菌環境の維持も容易にできる。
【００２２】
また、この発明の請求項２記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しているので、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送が可能となり、変形や転倒を防止することができるとともに、無菌環境の維持も容易にできる。
【００２３】
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができる。
【００２４】
さらに、この発明の請求項３記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有しているので、ピック部材で、ネックリングの把持されていない部分を下から支持することで、ボトルの重量を一層確実に支持することができ、安定して搬送することができる。
【００２５】
また、この発明の請求項４記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有しているので、ピック部材と対向して搬送経路に設けた固定のヘッドガイド部材で、受け取り後のボトルの頭部の傾きを確実に防止することができ、一層安定した状態で搬送することができる。
【００２６】
さらに、この発明の請求項５記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材とを有しているので、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもホールド部材で胴径の半周以上を抱えることおよびネックグリップ部材でボトルのキャップ側面を把持することで、搬送することが可能となり、変形や転倒を防止して搬送することができる。
【００２７】
また、この発明の請求項６記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材とを有しているので、ネックリングで支えられている密封済みボトルであってもキャップホールド部材でキャップ側面の半周以上を抱えることおよびサポート部材でボトル底部を支持することで、搬送することが可能となり、変形や転倒を防止して搬送することができる。
これにより、受取搬送ホイールからは、これまでと同様に、ネックリングを利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができる。
【００２８】
さらに、この発明の請求項７記載の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムによれば、前記キャップホールド部材は、前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されているので、キャップホールド部材の摩擦増大加工によって一層確実にホールドして搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の一実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図３はこの発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかり、図１は概略説明図、図２は各工程でのボトルの搬送状態の概略説明図、図３は受取搬送ホール部分を抽出した平面図および部分断面図である。
【００３０】
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、ＰＥＴボトルなどの合成樹脂製ボトルを無菌環境下で、ボトルの内外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液をボトル内に充填・密封して内容液を詰めた製品として後工程に搬送するシステムである。
【００３１】
この無菌充填システムで使用するボトル１０としては、ブロー成形された胴部の平均肉厚が１０〜２５０μｍの薄肉のＰＥＴボトルなどの合成樹脂製薄肉ボトルを対象としており、通常のＰＥＴボトルと同様に、ネック部には、キャップ巻き締め用のカブラ１１とサポート用のネックリング１２とが形成され、減容性を有したものである。
ここで、ボトルの胴部の平均肉厚（ｔ）とは、ボトルのネックリングより下の部分(ネックリングおよびキャップ締付け用のネジ部を除く部分)の首下重量（Ｇ）および使用樹脂の比重（γ）からボトルの首下体積（Ｖ）(＝Ｇ／γ)を求め、ボトルのネックリングより下の部分の首下表面積（Ｓ）を算出し、ボトルの首下体積（Ｖ）をボトルの首下表面積（Ｓ）で除した値（ｔ）（＝Ｖ／Ｓ）をいう。
【００３２】
このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、無菌環境に維持された無菌閉鎖空間であるクリーンルームとしてのクリーンボックス２１内に空のボトル１０が搬入されると、クリーンボックス２１内を受け渡しながら搬送して殺菌・洗浄工程２２でボトル１０の殺菌・洗浄を行い、次いで、充填・密封工程２３で空のボトル１０に内容液を充填し、キャップ１３を巻き締めて密封して密封済ボトル１０Ａとした後、クリーンボックス２１外に排出するようにしてある。
本明細書において、無菌閉鎖空間とは、容器搬入のための出入り口を設けた作業室内の一部空間を囲って密封空間とし、この密封空間内表面および密封空間に設置された機器表面を殺菌洗浄し、合わせてこの密封空間内に陽圧の無菌空気を導入して無菌状態を維持するようにした空間、あるいは作業室をクリーンルームとし、このクリーンルームに設置された機器表面を殺菌洗浄し、合わせてクリーンルームの天井部に設置したＨＥＰＡフィルターより無菌エアーをフロー制御しながら供給して無菌状態を維持した空間を意味する。
このように無菌閉鎖空間は、内部が陽圧に維持され、開口部よりエアーが放出されるため、外部の菌が無菌閉鎖空間内に侵入することが防止される。
しかし、開口部分があまりにも大きいと、陽圧維持が難しくなることから、排出口となる出口開口部分は、回転ホイールと、ホイール先端のグリッパと、グリッパに装着されたボトルのみが通過可能なスリット状開口とすることで、搬送には何ら影響せずに、空間内の陽圧維持を可能としている。
【００３３】
そして、クリーンボックス２１以降の後工程の密封済ボトル１０Ａの搬送を、クリーンボックス２１の排出口に設けたハカマ装着機構２４で密封済ボトル１０Ａの底部１４にハカマ２５を装着し、ハカマ装着状態で行なうようにしてあり、こうすることで、クリーンボックス２１内にハカマの殺菌工程やボトルへのハカマ装着機構を設ける必要をなくし、クリーンボックス２１をコンパクトにして省スペースとするようにしている。
【００３４】
一方、このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１の各工程のクリーンボックス２１内での搬送は、これまでと同様に、例えば回転する搬送ホイールの周囲に複数のポケットを設け、各ポケットに設けた開閉可能なグリッパ２６で空のボトル１０のネック部のカブラ１１あるいはサポートリング１２を把持するようにし、複数の搬送ホイール間の空のボトル１０の受け渡しは、一方の搬送ホイールのグリッパ２６がネックリング１２を把持している場合には、他方の搬送ホイールのグリッパ２６でカブラ１１を把持することを繰り返すことで行なわれる。
【００３５】
例えば、殺菌・洗浄工程２２では、処理に必要な時間を確保できるように、必要に応じて大小複数の搬送ホイールが設けられ、殺菌用の搬送ホイールで搬送される間にボトル１０の内外面を過酢酸などの薬液や温水などにより殺菌が行なわれ、その後洗浄用の搬送ホイールに受け渡して搬送される間に無菌水でボトル１０の内外面を洗浄することが行なわれる。
【００３６】
こうしてボトル１０の殺菌・洗浄が行なわれた後、充填・密封工程２３で、まず内容液の充填が行なわれ、充填用の搬送ホイールのグリッパ２６に受け渡された空のボトル１０を回転搬送する間に所定量の内容液が充填される。この充填工程でも処理に必要な時間を確保できるように、必要に応じて大小複数の搬送ホイールが設けられ、グリッパ２６によりボトル１０のカブラ１１とネックリング１２とのいずれかを把持することで受け渡しが行なわれる。
【００３７】
そして、キャップ１３を巻き締める密封工程２３に内容液が充填されたボトル１０Ａを受け渡す場合には、キャッパ２７でキャップ１３を巻き締めることでカブラ１１が覆われるため、密封用の密封工程搬送ホイール２８では、グリッパ２６でネックリング下部を把持した状態で搬送が行なわれるようにし、この状態で、これまでと同様に、キャッパ２７によってキャップ１３が巻き締められて密封され、密封済ボトル１０Ａとなる。
【００３８】
こうして内容液が充填され、キャップ１３で密封された密封済ボトル１０Ａは、密封工程搬送ホイール２８のグリッパ２６でネックリング１２の下部が把持され、カブラ１１がキャップ１３で覆われているため、次ぎの受取搬送ホイール２９への受け渡しをグリッパで行なうことができない。また、搬送経路に滑面を設けてその上にボトル１０Ａの底部を載置して滑らすことで搬送することも薄肉ボトルでは胴部の変形や転倒のおそれがあるなど支障が生じることがある。
【００３９】
そこで、このボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、密封済ボトル１０Ａを受け取る受取搬送ホイール２９に、図３に示すように、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って密封済ボトル１０Ａを抱え込む開閉可能なホールド部材３０と、この密封済ボトル１０Ａの搬送に追随し、密封済ボトル１０Ａの底部１４に向かって上下動し、上昇位置で密封済ボトル１０Ａの底部１４を支持するサポート部材３６とが設けてある。
【００４０】
このホールド部材３０は、一対のホールドアーム３１，３１を備え、円弧状のホールド部３１ａ，３１ａを閉じた状態とすることで、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上を抱え込むことがきるようにしてあり、閉じた状態で胴径と同一ないし僅かに大きい円の一部を構成し、ボトル１０Ａの胴部を変形させるような力が加わらないようにしてある。そして、一対のホールドアーム３１，３１のそれぞれのアーム部３１ｂ、３１ｂの端部が回動軸３２，３２に取り付けられて回動可能とされるとともに、回動軸３２，３２間に噛み合い歯車３３，３３が取り付けられ、互いを連動して開閉できるようにしてあり、一方の回動軸３２に水平アーム３４が一体に連結され、水平アーム３４の端部にローラ状のカムフォロア３５が取り付けられ、図示しない固定カムによって水平アーム３４を揺動することで受取搬送ホイール２９の回転に同期して所定の受け渡し位置で開閉できるようにしてある。
【００４１】
また、サポート部材３６は、密封済ボトル１０Ａの底部１４に当てて荷重を支持することができるサポート板３７を備え、このサポート板３７が昇降ガイドロッド３８に沿って昇降可能に支持してあり、例えばサポート板３７にブラケット３９を介してローラ状のカムフォロア４０を一体に取り付け、図示しない固定カムによってサポート板３７を上下動することで、受取搬送ホイール２９の回転に同期して所定の受け渡し位置で昇降できるようにしてある。
【００４２】
このような受取搬送ホイール２９では、密封済ボトル１０Ａを底部１４に当てるサポート部材３６のサポート板３７で荷重を支えることができ、胴部をホールド部材３０の一対のホールドアーム３１，３１で胴径の半周以上を抱え込むようにすることで、回転搬送にともなう遠心力により転倒したり、胴部が変形することを防止することができ、胴部の平均肉厚が１０〜２５０μｍの薄肉のボトル１０Ａであっても通常のボトルの場合と同様に搬送することができる。
【００４３】
そして、次ぎの搬送ホイールには、密封済ボトル１０Ａの空いているネックリング１２を利用してグリッパ２６による搬送を行なうことができ、この状態で無菌閉鎖空間であるクリーンボックス２１から排出して、排出口のハカマ装着機構２４で、所定間隔で送られてくるハカマ２５とグリッパ２６によって搬送されている密封済ボトル１０Ａとを同期させ、簡単にハカマ２５を装着することができる。
【００４４】
こうしてハカマ２５が装着された密封済ボトル１０Ａは、一般的なハカマ装着を必要としない厚肉のボトルと同様に搬送可能となり、アキュムレートコンベアに搬送され、工程間の速度差の吸収やライン停止時のアキュムレートが行なわれるように構成され、さらに次ぎの工程の包装設備としてのケーサに単列または複数列で搬送され、ボトル１０Ａとハカマ２５が分離され、製品はパレタイザーに搬送される一方、ハカマ２５は洗浄されてハカマ装着機構２４に戻され、循環使用される。
なお、無菌閉鎖空間の出口搬送ホイールは、無菌閉鎖空間内で密封済みボトルを受け取り、グリッパが空間を出たところで、ハカマを装着するため、グリッパは一度無菌閉鎖空間の外部に露出することになり、菌に汚染されることが懸念される。そこで、無菌閉鎖空間の排出口を含む直前エリアの一部を囲って緩衝空間（グレーゾーン）を設けるようにし、外部に出たグリッパがこの緩衝空間を通って無菌閉鎖空間に戻るようにし、この緩衝空間で除菌を行うようにすれば、無菌閉鎖空間が汚染されることを確実に防止できる。
【００４５】
また、クリーンボックス２１外のハカマ２５を装着して行う後工程の搬送に用いるハカマは、薄肉ボトル１０Ａを底部１４で支持してボトル１０Ａの転倒を防止し、搬送コンベアにより加わるラインプレッシャによるボトル１０Ａの変形を防止するように、ボトル１０Ａの底部１４からの高さが設定された底付き円筒状に形成され、合成樹脂製や金属製としてある。
【００４６】
このようなハカマ２５を装着して行う後工程の搬送は、ボトル１０Ａ自体に外力が加わらないことから、ボトル１０Ａを連続状態、あるいは多列密集状態での搬送などのいずれでも良い。
【００４７】
このようにハカマ２５をクリーンボックス２１内に持ち込むことなく密封済ボトル１０Ａを装着して搬送するようにしていることから、殺菌の必要がなく、例えば図４に示すように、大容量で大径のボトル１０Ａに対応したハカマ２５を用意し、その内部に小容量で小径のボトル１０Ａ’に対しては、ハカマ２５にアタッチメント２５ａを装着することで対応することができる。
【００４８】
すなわち、従来のクリーンボックス内にハカマを持ち込む場合には、クリーンボックス内の無菌状態の維持の観点から、ハカマ自体を殺菌し易く、殺菌後は汚染され難いようにする必要があり、表面が連続するなどの単一形状にし、隙間などがない形状とていたが、この発明ではその必要がなくなった。
【００４９】
これにより、例えば円筒状のアタッチメント２５ａを装着し、ハカマ２５に係止凹部２５ｂを形成するとともに、アタッチメント２５ａに係止凸部２５ｃを形成し、互いを嵌合することで、ボトル１０Ａ’の着脱の際にアタッチメント２５ａの抜け出しを防止するようにしてある。
【００５０】
なお、アタッチメントとしては、筒状としてボトル１０Ａ’の周囲全体と接触して支持するものに限らず、放射方向に突き出す複数のリブを円周等間隔に装着することで、これらリブの中心部にボトル１０Ａ’を装着するようにしたもので構成することもできる。
【００５１】
このようなハカマ２５にアタッチメント２５ａを装着して大きさの異なるボトルの搬送を行なうようにすることで、搬送ターレットの高さ方向を調整することで、共用化することができ、各種容器に簡単に対応することができる。
【００５２】
このような殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１によれば、内部を無菌環境に維持された無菌閉鎖空間であるクリーンボックス２１に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトル１０を搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながら殺菌・洗浄工程２２でボトル１０の内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで充填・密封工程２３で内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て無菌閉鎖空間のクリーンボックス２１から後工程に密封済ボトル１０Ａを搬送する場合に、無菌閉鎖空間であるクリーンボックス２１の排出口に充填密封された密封済ボトル１０Ａの底部１４にハカマ２５を装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構２４が設けてあるので、ハカマ２５を無菌閉鎖空間２１の外で装着することで、ハカマ２５の殺菌・洗浄の必要をなくし、無菌閉鎖空間２１を省スペースにでき、無菌環境の維持も簡単にできる。
【００５３】
これにより、受取搬送ホイール２９からは、これまでと同様に、ネックリング１２を利用した受け渡しができ、排出口のハカマ装着機構２４にも吊下げた状態から簡単に受け渡すことができる。
【００５４】
また、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１によれば、密封工程２３が行われる密封工程搬送ホイール２８から密封済ボトル１０Ａを受け取る受取搬送ホイール２９は、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って密封済ボトル１０Ａを抱え込む開閉可能なホールド部材３０と、この密封済ボトル１０Ａの搬送に追随し、密封済ボトル１０Ａの底部１４に向かって上下動し、ボトル１０Ａの底部１４を支持するサポート部材３６とを有しているので、ネックリング１２で支えられている密封済みボトル１０Ａであってもホールド部材３０で胴径の半周以上を抱えることおよびサポート部材３６でボトル１０Ａの底部１４を支持することで、滑面を滑らすことなく搬送が可能となり、ボトル１０Ａの変形や転倒を防止することができるとともに、無菌環境２１の維持も容易にできる。
【００５５】
さらに、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、さらに安定した状態で密封済ボトル１０Ａを搬送できるようにするため、図３中に示すように、密封工程２３の密封工程搬送ホイール２８でネックリング１２を把持しているグリッパ２６の非把持部分を利用して支持するピック部材４１が受取搬送ホイール２９に設けてあり、先端部に円弧状の支持凹部４２をネックリング１２の下に挿入して密封済ボトル１０Ａの荷重の一部ないし相当部分を支持するようにしてある。
【００５６】
このように、受取搬送ホイール２９に、密封工程搬送ホイール２８での密封済ボトル１０Ａのネックリング１２の非把持部分を下から支持するピック部材４１を設けてあるので、ピック部材４１で、ネックリング１２の把持されていない部分を下から支持することで、ボトル１０Ａの重量を一層確実に支持することができ、ボトル１０Ａの変形を防止して安定して搬送することができる。
【００５７】
また、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１では、密封工程搬送ホイール２８から密封済ボトル１０Ａを受取搬送ホイール２９で受け取った後、密封済みボトル１０Ａの搬送を一層安定した状態で行うため、受取搬送ホイール２９の搬送経路４３に、ネックリング１２の一部を支持するピック部材４１と対向させて固定のヘッドガイド部材４４が設けてあり、この固定のヘッドガイド部材４４を密封済ボトル１０Ａのネックリング１２の下部に当てるようにしたり、僅かな隙間を介して設置して、搬送中の密封済ボトル１０Ａの頭部が傾くことを防止する。
【００５８】
この固定のヘッドガイド部材４４をピック部材４１と対向して設けることで、ボトル１０Ａの頭部の傾きを確実に防止することができ、一層安定した状態で搬送することができる。
【００５９】
次に、この発明の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの他の一実施の形態について図５により説明するが、すでに説明した上記実施の形態と同一部分には、同一記号を記し重複する説明は省略する。
【００６０】
この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ａでは、密封済ボトル１０Ａの受取搬送ホイール２９での支持を、ボトル１０Ａの底部１４を支えるサポート部材３６に替えてボトルキャップ１３の側面を把持するネックグリップ部材５０で行なうようにしたものである。
【００６１】
このネックグリップ部材５０は、円筒状の外筒５１の内側にドーナツ状のゴム製の中空体５２が取り付けられ、給排気口５３から供給するエアで中空体５２を膨らませることで、中空体５２の内側のボトルキャップ１３の側面を把持するようにするものである。
【００６２】
このようなネックグリップ部材５０をホールド部材３０とともに受取搬送ホイール２９の受取位置に上下動可能に設けることで、密封工程搬送ホイール２８のグリッパ２６によってネックリング１２で支持された密封済ボトル１０Ａであっても受取位置で受け取り、ネックグリップ部材５０で荷重を支持するとともに、ボトル１０Ａの胴部の変形や転倒をホールド部材３０で防止して搬送することができ、次ぎの搬送ホイールにネックリング１２をあけた状態で受け渡すことができる。
【００６３】
このような殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ａによれば、密封工程搬送ホイール２８から密封済ボトル１０Ａを受け取る受取搬送ホイール２９に、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って抱え込む開閉可能なホールド部材３０と、密封済ボトル１０Ａの搬送に追随し、ボトルキャップ１３に向かって上下動し、ボトルキャップ１３の側面を把持するネックグリップ部材５０とを設けてあるので、ネックリング１２で支えられている密封済ボトル１０Ａであってもホールド部材３０で胴径の半周以上を抱えることおよびネックグリップ部材５０でボトル１０Ａのキャップ１３の側面を把持することで、搬送することが可能となり、変形や転倒を防止して搬送することができる。
【００６４】
なお、このネックグリップ部材を受取搬送ホイールに設ける場合に限らず、ボトルのネック部のカブラを把持するグリッパに替えて設けても良く、特にボトルに内容物を充填後、キャップによる密封前の搬送ホイールに設ける場合には、ネックグリップ部材の外筒の天面部にボトルの口部を塞ぐ栓体を設けておくことで、ドーナツ状の中空体を膨らませて把持すると同時に、栓体で密封状態として回転搬送することができ、ボトル胴部の変形を抑えることや内容物の漏出を防止することができる。また、空ボトルの状態にあっては、中空体の膨張によりボトルを擬似的に密封状態にし、ネックグリップ部材のみを用いて、ボトル胴部の変形を抑えながら搬送することもできる。
【００６５】
次に、この発明の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムのさらに他の一実施の形態について図６により説明するが、すでに説明した上記実施の形態と同一部分には、同一記号を記し重複する説明は省略する。
【００６６】
この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ｂでは、密封済ボトル１０Ａの受取搬送ホイール２９での支持を、密封済ボトル１０Ａの胴径の半周以上に亘って抱え込むようにして把持する開閉可能なホールド部材３０に替えてボトルキャップ１３の側面を半周以上に亘って抱え込むようにして把持する開閉可能なキャップホールド部材６０で行なうようにしたもので、このキャップホールド部材６０と密封済ボトル１０Ａの底部１４を支えるサポート部材３６とで密封済ボトル１０Ａを支持するようにしてある。
【００６７】
このキャップホールド部材６０は、ホールド部材３０とほぼ同様に構成され、図６に示すように、一対のホールドアーム６１，６１を備え、円弧状のホールド部６１ａ，６１ａを閉じた状態とすることで、密封済ボトル１０Ａのキャップ１３の半周以上を抱え込むことがきるようにしてあり、閉じた状態でキャップ１３の外径と同一ないし僅かに小さな円の一部で構成し、密封済ボトル１０Ａのキャップ１３をしっかり把持できるようにしてある。また、このホールド部６１ａ、６１ａのキャップ１３の外周側面と接する表面には、摩擦増大加工が施され、例えばローレット加工６１ｂがされており、確実にキャップ１３を把持できるようにしてある。
そして、キャップホールド部材６０の開閉機構として、一対のホールドアーム６１，６１のそれぞれの基端部が回動軸６２，６２に回動可能に取り付けられて開閉可能とされるとともに、回動軸６２，６２間に噛み合い歯車６３，６３が取り付けられ、互いを連動して開閉できるようにしてあり、一方の回動軸６２に水平アーム６４が一体に連結され、水平アーム４４の端部にローラ状のカムフォロア６５が取り付けられ、固定カム６６によって水平アーム６４を揺動することで受取搬送ホイール２９の回転に同期して所定の受け渡し位置で開閉できるようにしてある。
なお、密封済ボトル１０Ａの底部１４に当てて支持するサポート部材３６は、既に説明したものと同一であり、ここでの説明は省略する。
【００６８】
このように構成した殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ｂによれば、キャップグリップ部材６０を、上下動可能なサポート部材３６とともに受取搬送ホイール２９に設けることで、密封工程搬送ホイール２８のグリッパ２６によってネックリング１２で支持された密封済ボトル１０Ａであっても受取位置で受け取り、底部１４に当てるサポート部材３６で密封済ボトル１０Ａの荷重を支持するとともに、キャップ１３をキャップホールド部材６０で把持することで、密封済ボトル１０Ａの変形や転倒を防止して搬送することができ、次ぎの搬送ホイールにネックリング１２をあけた状態で受け渡すことができる。
【００６９】
また、この殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム１Ｂによれば、キャップホールド部材６０のホールド部６１ａ、６１ａのキャップ１３の外周側面と接する表面に、摩擦増大加工としてローレット加工６１ｂが施してあり、一層確実に密封済ボトル１０Ａを把持することができ、特に、合成樹脂製薄肉ボトルであっても胴部などに比べて剛性の高いキャップ１３を把持するようにしているので、確実かつ強固に把持することができる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、無菌閉鎖空間を構成するクリーンボックスを一体として内部に殺菌・洗浄工程や充填・密封工程を設けるようにしたが、それぞれを独立したボックスで構成するなど必ずしも一体にする必要はなく、適宜変更するようにしても良い。
さらに、上記実施の形態では、この発明の殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムを工程中の1箇所にのみ設けて構成する場合を例に説明したが、従来のネックリングを保持する機構と交互に設置することで複数箇所に設置するようにしても良く、その場合に、それぞれ異なる本願発明の構成のものを設置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかる概略説明図である。
【図２】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかる各工程でのボトルの搬送状態の概略説明図である。
【図３】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかる受取搬送ホール部分を抽出した平面図および部分断面図である。
【図４】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの一実施の形態にかかるハカマおよびアタッチメントの説明図である。
【図５】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの他の一実施の形態にかかる受取搬送ホール部分を抽出した一部を拡大した部分断面図である。
【図６】この発明のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムのさらに他の一実施の形態にかかる受取搬送ホール部分を抽出した平面図および部分断面図である。
【図７】特許文献１のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムの概略説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｂ ボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム
１０ 空のボトル
１０Ａ、１０Ａ’ 密封済ボトル
１１ カブラ
１２ ネックリング
１３ キャップ
１４ 底部
２１ クリーンボックス（無菌閉鎖空間）
２２ 殺菌・洗浄工程
２３ 充填・密封工程
２４ ハカマ装着機構
２５ ハカマ
２５ａ アタッチメント
２５ｂ，２５ｃ 係止凹凸部
２６ グリッパ
２７ キャッパ
２８ 密封工程搬送ホイール
２９ 受取搬送ホイール
３０ ホールド部材
３１ ホールドアーム
３１ａ 円弧状のホールド部
３１ｂ アーム部
３２ 回動軸
３３ 噛み合い歯車
３４ 水平アーム
３５ カムフォロア
３６ サポート部材
３７ サポート板
３８ 昇降ガイドロッド
３９ ブラケット
４０ カムフォロア
４１ ピック部材
４２ 支持凹部
４３ 搬送経路
４４ 固定のヘッドガイド部材
５０ ネックグリップ部材
５１ 外筒
５２ ゴム製の中空体
５３ 給排気口
６０ キャップホールド部材
６１ ホールドアーム
６１ａ 円弧状のホールド部
６１ｂ 摩擦増大加工
６２ 回動軸
６３ 噛み合い歯車
６４ 水平アーム
６５ カムフォロア
６６ カム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、
前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けられていることを特徴とするボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項２】
前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、
前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、
当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材と
を有していることを特徴とする請求項１に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項３】
前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有することを特徴とする請求項２に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項４】
前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有することを特徴とする請求項３に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項５】
前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、
前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、
当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材と
を有していることを特徴とする請求項１に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項６】
前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、
前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、
当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材と
を有していることを特徴とする請求項１に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項７】
前記キャップホールド部材は、
前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されていることを特徴とする請求項６に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項１】
内部が無菌環境に維持された無菌閉鎖空間に、胴部平均肉厚が１０〜２５０μｍの空ボトルを搬入し、複数の搬送ホイールを介して搬送しながらボトルの内面および／または外面を殺菌・洗浄し、次いで内容液を一定量充填後、キャップで密封する密封工程を経て該無菌閉鎖空間から後工程に搬送するボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システムにおいて、
前記無菌閉鎖空間の排出口に充填密封された密封済ボトルの底部にハカマを装着して後工程の搬送を行うハカマ装着機構が設けられていることを特徴とするボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項２】
前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、
前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、
当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材と
を有していることを特徴とする請求項１に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項３】
前記受取搬送ホイールに、前記密封工程搬送ホイールでの前記密封済ボトルのネックリングの非把持部分を下から支持するピック部材を有することを特徴とする請求項２に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項４】
前記受取搬送ホイールの前記ピック部材と対向する搬送経路に、搬送中の前記密封済ボトルの頭部の傾きを防止する固定のヘッドガイド部材を有することを特徴とする請求項３に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項５】
前記密封工程が行われる前記密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、
前記密封済ボトル胴径の半周以上に亘って当該密封済ボトルを抱え込む開閉可能なホールド部材と、
当該密封済ボトルの搬送に追随し、ボトルキャップに向かって上下動し、当該ボトルキャップの側面を把持するネックグリップ部材と
を有していることを特徴とする請求項１に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項６】
前記密封工程が行われる密封工程搬送ホイールから前記密封済ボトルを受け取る受取搬送ホイールは、
前記密封済ボトルのキャップの半周以上に亘って当該キャップ側面を抱え込む開閉可能なキャップホールド部材と、
当該密封済ボトルの搬送に追随し、当該密封済ボトル底部に向かって上下動し、当該ボトルの底部を支持するサポート部材と
を有していることを特徴とする請求項１に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【請求項７】
前記キャップホールド部材は、
前記キャップ側面を抱え込む表面に、摩擦係数増大加工が施されて構成されていることを特徴とする請求項６に記載のボトルの殺菌・洗浄・充填・密封・搬送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２７３６２３（Ｐ２００８−２７３６２３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５１８５２（Ｐ２００７−２５１８５２）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
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